Коллектор солнечной энергии

Союз СоввтскикСфциалнстнческнкРеспублик ОП ИСАКИИ 1 883621 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 6 ) Дополнительное к авт, свид-ву 51)М. Кл. Г 24публ открыткй ата опубликования описания 23 11) Авторыизобретения Ш. Дабрундашвили, Н. В. Меладзе, Т. А, 3. Ш. Дабрундашвили и 3, Ш. Бухрашвили т " ТТ;И 1 Гпяц и, рг 1 Ремонтно-наладочное управ кондиционированию возду венти очист и) Заявите руэвентремонт" 54) КОЛЛЕКТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГ зобретение о сится к гелиотехниокусирующим коллек- .ргии для нагрева е, в частности к орам солнечной эн кости и Иэвесте гии, содержащ прозрачной кр теплоизоляцио и корпус с оптическишкой и дном, имеющимный слой с расположенцентраторами желобковогтических осей которыхплопоглощающие трубыЯ ыми нем кдоль типа новлены т Солнечное излучение протекает сквозь оптически прозрачную крышку и фокусируется концентраторами желобкового типа на теплопоглощающих трубах, нагревая протекающий по ним жидкий или газообразный теппоноситепь.Однако поглощающая способность гладких зачерненных медных труб н статочна для фокусирующего коллекПередача тепла к нагреваемому поносителю, особенно к газообразно малоэффективна, что повышает темпе едот.ора.1 епму, рагаза.оллектор солнечной э туру тепловоспринимающих труб и увеличивает потери тепла коллектором.Кроме того, при стационарном положении коллектора часть солнечного излучения,особенно в утреннее и вечернее время, не воспринимается.Цель изобретения - повышение КПД коллектора солнечной энергии.Поставленная цель достигается тем, что коллектор снабжен плоскими отражателями, установленными под острым углом к крышке по периметру корпуса и размещенными под ними двумя коаксиальными камерами с общей разделительной стенкой, наружная из которых снабжена штуцерами ввода и вывода теплоносителя и перегородками, разделяющими ее по высоте, а внутренняя - частично заполнена рабочей жидкостью, и трубы герметично введены во внутреннюю камеру, выполнены гофрированными и снабжены центрирующими опорами, установленными с возможностью скольжения по поверхностям концентраторов.88362 40 А также тем, что коллектор дополнительно содержит подсоединенную квнутренней камере емкость, выполненную в виде сильфона, заполненного рабочей жидкостью.5На фиг. 1 показан коллектор солнечной энергии, продольный разрез, нафиг: 2 - то же,поперечное сечение,на фиг. 3 - узел 1 на фиг.1; на фиг,4 дополнительная емкость коллектора 10солнечной энергии,на фиг. 5 - общийвид коллектора. солнечной энергии,вид в плане.Коллектор солнечной энергии содержит корпус 1 (фиг. 1) с оптически 15прозрачной крышкой 2 и дном 3, имеющимтеплоизоляционный слой 4 с расположенными в нем концентраторами 5 желобкового типа, вдоль оптических осей которых установлены теплопоглощающие 20трубы 6.Коллектор снабжен плоскими отражателями 7, установленными под острь;муглом к коышке 2 по периметру корпуса 1 и размещенными под ними двумя 25коаксиальными камерами 8 и 9 с общейразделительной стенкой 10. Наружнаякамера 8 снабжена штуцером 11 (фиг.2.)ввода и штуцером 12 вывода теплоносителя ". перегородкачл 13, разделяющими з 0ее по высоте,Внутренняя камера 9 частично заполнена рабочей жидкостью 14. Трубы 6герметично введены во внутренную камеру 9 (фиг. 1), выполнены гофрированными (фиг. 3) и снабжены центрирующимиопорами 15, установленными с возможностью скольжения по поверхностям концентраторов 5.Коллектор дополнительно содержитподсоединенную к внутренней камере 9емкость 16 (фиг. 4), выполненную ввиде сильфона, заполненного рабочейжидкос.т ю 14 (не показана),Внутренняя камера 9 и трубы 6(фиг. 5) представляют собой единуюгерметичную систему, заполненную рабочей жидкостью 14, являющейся промежуточным теплоносителем.Трубы 6 рсолжеы в горизонтальной плоскости параллельно друг другуи покрыты черным слоем.Гофры 17 (фиг. 3) теплопоглощающих труб б в силу своей геометрииобладают свойством капиллярности по55отношению к рабочей жидкости 14.Центрирующие опоры 15 выполненыпроволочными и имеют закругленные 14концы 18, опирающиеся на отражающийслой 19 концентраторов 5.Трубы сверху покрыты прозрачнымлистом 20. Полость 21 между отражающим слоем 19 концентраторов 5 и листом 20 вакуумирована,Над отражателями 7 (фиг.1,2 и 5размещена защитная крышка 2, а подними - камеры 8 и 9Перегородка 13 камеры 8 придаетдвижению теплоносителя спиральнуютраекторию.На фиг. 4 изображена емкость 16 сменяющимся объемом, изготовленнаяиз плохо проводящего тепло эластичногэ материала, например различныхпластических масс, резины, прорезиненной ткани и т.п,Свободный конец штока 22, совершающего возвратно-поступательное движение, взаимосвязан с заглушеннымконцом 23 емкости 16. Ее открытыйконец 24 жестко зафиксирован кольцевым упором 25 и через вентиль 26сообщен с полостью внутренней камеры9 (не показан).Коллектор солнечной энергии работает следующим образом.Солнечное излучение проникает черезоптически прозрачную крышку 2 и непосредственно, а также, отразившись ототражателей 7, падает на концентраторы 5, которые фокусируют световойпоток на теплопоглощающие трубы 6.Рабочая нидкость 14, являющаясяпромежуточным теплоносителем, за счеткапиллярности гофров 17 непрерывносмачивает нагреваемую поверхность труб6 и под воздействием нагрева испаряется.Пары поступают во внутреннюю камеру 9 и, контактируя через общую стенку 10 с теплоносителем наружной камеры 8, конденсируютсяотдавая теплоупомянутому теплоносителю.Теплоноситель поступает в камеру 8через штуцер 11 и, двигаясь по спирали благодаря перегородке 13, нагревается от промежуточного теплоносителя, а затем выходит через штуцер 12,Изменение объема емкости 16 в процессе работы коллектора приводит кколебаниям давления в замкнутой герметичной системе, составленной камерой 9 и трубами 6, что вызывает осевыеперемещения последних, интенсифицируя теплообмен и улучшая испарение,Величина осевых перемещений регули3621 6изоляционный слой с расположенными внем концентраторами желобкового типа,вдоль оптических осей которых установлены теплопоглощающие трубы, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения КПД, коллектор снабжен плоскими отражателями, установленными подострым углом к крышке по периметрукорпуса и размещенными под ними двумя О коаксиальными камерами с общей разделительной стенкой, наружная изкоторых снабжена штуцерами ввода и вывода теплоносителя и перегородками,разделяющими ее по высоте, а внутрен няя - частично заполнена рабочей жидкостью, и трубы герметично введены вовнутреннюю камеру, выполнены гофрированными и снабжены центрирующими опорами, установленными с возможностью 20 скольжения по поверхностям концентра 5 88руется ходом штока 22 и степенью открытия вентиля 26.Наличие отражателей 7 увеличиваетинтенсивность потока солнечной радиации, падающей на трубы 6, выполненныхгофрированными, за счет многократныхотражений между гофрами увеличиваетпоглощающую способность, а также компенсирует тепловое расширение без отклонения труб 6 от фокальных осейконцентраторов 5,Введение промежуточного теплоносителя (рабочая жидкость 14) позволяет улучшить нагрев любого теплоносителя, в том числе и газообразного,без увеличения площади коллектора,благодаря коаксиальному размещениюкамер 8 и 9 и организации спиральногопотока теплоносителя по высоте корпуса 1 коллектора.Колебания давления в камере 9 спромежуточным теплоносителем увеличивают интенсивность теплообмена.Все перечисленные мероприятия,в конечном счете, увеличивают КПД 25коллектора солнечной энер гии . формула изобретения1. Коллектор солнечной энергии,содержащий корпус с оптически про- зозрачной крышкой и дном, имеющим теплоторов,2, Коллектор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он дополнительносодержит подсоединенную к внутреннейкамере емкость, выполненную в видесильфоназаполненного рабочей жидко ст ью,Источники информации,принятые во внимание при эспертизе1. Патент Англии 8- 1541034,кл. Г 4 О, опублик. 1976.883621 0198/60 Тираж 827 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Рау щщ щ щщ щщщ щщщщ щ щщщ ФЗак Подписнокомитета СССР открытииская наб. Проектная, 4 Филиал ППП "Патент",г, Ужг